[发明专利]一种呼吸机专用的涡轮风机及叶轮加工工艺

说明书

本发明涉及医疗器械领域，具体公开了一种呼吸机专用的涡轮风机及叶轮加工工艺。其中的涡轮风机包括壳体、叶轮和驱动电机，所述的壳体内设有汇流区，所述的汇流区与加压空间连通；所述的汇流区包括大端和小端，且所述汇流区的截面积从小端往大端逐渐增大；所述的叶轮包括基板和前盖，所述的基板与前盖之间设有若干涡轮叶片，所述的涡轮叶片包括主叶片和副叶片，所述的主叶片和副叶片在周向上间隔分布；所述的主叶片和副叶片均从高压出口向低压入口方向延伸，且所述副叶片在径向上的长度小于主叶片在径向上的长度。以上所述的涡轮风机采用单级叶轮，不仅可以满足呼吸机所需的核心性能要求，还具有响应速度快，噪音小等优点。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种呼吸机专用的涡轮风机及叶轮加工工艺。

背景技术

呼吸机是一种能够代替、控制或改变人的自主呼吸，起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的医疗设备。而涡轮风机则是呼吸机的核心部件，是治疗气体的来源，其作用是通过提高气体的压力来输送气体，从而改善或替代患者的自主呼吸功能，进行呼吸衰竭的治疗。

涡轮风机的性能指标直接影响着呼吸机的性能，为了达到替代呼吸的效果，呼吸机的核心参数要求包括出口静压力和流量，其中出口静压力不小于10kPa，流量不小于400L/min。随着呼吸机的小型化、便携化和智能化发展，在保证涡轮风机的核心性能参数的同时，还对外形尺寸要求也越来越高，例如在便携式呼吸机中，留给涡轮风机的安装空间有限，需要涡轮风机长度小于100mm，同时直径不大于65mm。如何在有限的空间内，保证足够的出口压力和空气流量是呼吸机用涡轮风机设计的最大难点所在。

目前市场上常见的呼吸机用涡轮风机为了达到上述性能参数，通常采用多级风机形式，多级风机形式虽然可以保证出口静压力和空气流量参数，但由于结构复杂，必然导致设备响应时间较长，且由于气路和叶轮安装复杂，风机整体工作噪音较大，仍然存在较大的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种呼吸机专用的涡轮风机及叶轮加工工艺，其中的涡轮风机采用单级叶轮，不仅可以满足呼吸机所需的核心性能要求，还具有响应速度快，噪音小等优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种呼吸机专用的涡轮风机，包括壳体、叶轮和驱动电机，所述的壳体包括上壳体和下壳体，所述的上壳体和下壳体内围合成加压空间，所述的叶轮设置在加压空间内；所述上壳体的中心设有与加压空间连通的进气口，所述的驱动电机与下壳体连接，并驱动叶轮相对于壳体转动；

所述的叶轮包括基板和前盖，所述的基板与前盖之间设有若干涡轮叶片，所述涡轮叶片的出口安放角为29.1°±0.3°；每相邻两个涡轮叶片之间形成加压气道；所述的前盖上设有与进气口对应的低压入口，所述加压气道的外缘为高压出口，所述加压气道的高度从低压入口向高压出口逐渐缩小；

所述的涡轮叶片包括主叶片和副叶片，所述的主叶片和副叶片在周向上间隔分布；所述的主叶片从低压入口延伸至高压出口，所述的副叶片从高压出口向低压入口方向延伸，且所述副叶片在径向上的长度为叶轮直径的1/2~2/3；

所述的涡轮叶片包括靠近高压出口的等厚度段，及靠近低压入口的变厚度段，所述等厚度段的厚度为1.2±0.1mm，所述变厚度段的厚度从与等厚度段连接的一端向另一端逐渐减小；所述等厚度段迎风面的圆弧直径为27.5±0.1mm，所述变厚度段迎风面的圆弧直径为41±0.1mm；

所述主叶片的内端面相对于叶轮的轴线倾斜设置，倾斜角度为30.2°±0.1°；

所述气道的高度从低压入口向高压出口逐渐缩小，且前盖内壁相对于基板内壁的最小倾角为15°。

为了在有限的空间内实现呼吸机所规定的核心性能参数，本申请的思路为提高叶轮转速，并在高速运转的要求下重新设计叶轮结构，具体效果如下所示：